随着人民生活水平的不断提高 ,普通住宅、宾馆和别墅等的室内装饰发展迅猛。初略推算每年有1 0 0 0万个新家庭诞生 ,还有 2 50 0多家宾馆、 2万余家旅馆和招待所要装修改建[1 ]。胶合板作为我国室内装饰的主要材料 ,其产量和需求量都在急剧增长。我国胶合板产量从 1 980年的 3 3 0 0万ｍ3到1 997年的 758 45万ｍ3,呈现大幅度增长的趋势 ,预计 2 0 0 0年我国胶合板消费量至少可达 1 0 0 0万ｍ3,到 2 0 0 5年可达 1 550万ｍ3。但易燃性是普通胶合板的致命弱点 ,因此在许多领域的使用上受到限制。建筑、船和车等内部装修重要部位所用木质材料都要求达到一定的难燃等级。公安部于 1 986年颁布的《建筑消防管理规则》第 1 4条明确规定 ,高层建筑的高级宾馆、饭店、医院病房和民用住宅的室内装修以及用作各类防火门的表板、防火家具的制作必须用非燃或难燃材料[2 ]。同时国家标准(ＧＢ50 2 2 2 95)《建筑内部装修设计防火规范》明确规定胶合板被列为可燃材料 ,必须进行阻燃处理才能使用[3]。由此可见 ,阻燃胶合板的研究和开发具有广阔的市场和重要的现实意义。
1 胶合板的燃烧理论
关于胶合板的燃烧理论 ,目前尚无详细报道。但胶合板是一种木质材料 ,其燃烧过程与木材基本上是相似的。
木质材料是固体可燃物 ,其燃烧过程与气体和液体不同。气体和液体的燃烧是均相燃烧 ,而木质材料的燃烧需要通过热分解生成可燃气体而形成气相燃烧。热分解剩余的残渣———碳的燃烧是固相燃烧。此过程被称为非均相燃烧[4]。木材燃烧过程包括一系列复杂的物理和化学反应[5]。加热温度在 1 0 0～ 2 0 0℃ ,木材中碳水化合物开始分解 ,产生二氧化碳气体、水蒸汽和少量可燃性气体 (一氧化碳 )等。在这个过程中木材吸收的热量大于放出的热量 ,无明显的燃烧现象。当温度达 2 80℃时 ,木材开始真正热分解 ,分解出一氧化碳、甲烷、乙烯和乙炔等可燃性气体。伴随着烟的产生 ,燃烧由吸热反应转入放热反应。到 3 2 0℃时 ,木材化学组成发生巨大变化 ,但仍保持木材细胞及组织的结构 ,烟生成中止 ,进入了炭化阶段[6 ]。当温度高于 450℃以上 ,热分解的残余物质炭表面与氧反应形成固相燃烧。在实际火灾中木质材料的燃烧温度可高达 80 0～ 1 3 0 0℃[7]。胶合板中有胶层 ,胶粘剂中有一定量的氮和氯元素的化合物 ,具有一定的耐燃性 ,因而胶合板的燃烧过程与木材燃烧不尽相同 ,其具体的燃烧过程和燃烧理论有待进一步研究。
2 胶合板阻燃机理
胶合板的阻燃机理与木材阻燃机理相类似。目前已有不少关于木材阻燃机理的论述[5, 8]。现归纳如下。
2 1 障碍理论
依靠阻燃剂的表面覆盖作用阻止木材 (或胶合板 )表面与周围环境进行物质和能量交换 ,既切断了氧气的供给 ,又抑制了可燃性气体的产生 ,有效地减缓了木材的热分解。
2 2 热理论
由于阻燃剂在木材 (或胶合板 )中起散热、吸热和隔热作用 ,有效地抑制木材 (或胶合板 )达到热分解温度和着火。
2 3 不燃气体稀释理论
阻燃剂受热时分解出不燃气体而降低燃烧面周围 (或阻燃胶合板外层 )的热量。同时 ,不燃性气体稀释了可燃性气体的浓度 ,干扰了燃烧连锁反应。
2 4 自由基捕获理论
卤素系列等阻燃剂在热分解温度下能生成活性很高的游离基。这些游离基能捕获木材燃烧时释放出的活性极强的ＯＨ自由基和Ｈ离子 ,干扰燃烧连锁反应。
2 5 增炭理论 (或挥发物降低理论 )
阻燃剂催化木材热解过程 ,使它朝着产炭量增加和可燃性气体减少的方向发展 ,以形成表面和木炭保护层并抑制了有焰燃烧。至今尚不能解释所有阻燃剂作用的统一机理 ,只能根据具体现象选择某一个或几个机理的综合作用加以解释。
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